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        <span itemprop="about" itemscope itemtype="http://schema.org/Thing">
          <a href="/categories/%E5%B5%8C%E5%85%A5%E5%BC%8F%E5%BC%80%E5%8F%91/01HQ%E8%AF%BE%E7%A8%8B%E4%BD%93%E7%B3%BB/LV16-STM32%E5%BC%80%E5%8F%91/" itemprop="url" rel="index"><span itemprop="name">LV16-STM32开发</span></a>
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    </span>
</div>

        </div>
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    <div class="post-body" itemprop="articleBody"><p>本文主要是存储介质基础知识的相关笔记，若笔记中有错误或者不合适的地方，欢迎批评指正😃。</p>
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<!-- Photo: https://fanhua-picture.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/01%E5%B5%8C%E5%85%A5%E5%BC%8F%E5%BC%80%E5%8F%91/01HQ%E8%AF%BE%E7%A8%8B%E4%BD%93%E7%B3%BB/LV16-STM32%E5%BC%80%E5%8F%91/LV16-02-%E5%B8%B8%E8%A7%81%E5%AD%98%E5%82%A8%E5%99%A8/img/ -->

<details class="folding-tag" blue><summary> 点击查看使用工具及版本 </summary>
              <div class='content'>
              <table>    <tr>        <td align="center" width=150px>Windows</td>        <td align="left">windows11</td>    </tr>    <tr>        <td align="center">Ubuntu</td>        <td align="left">Ubuntu16.04的64位版本</td>      </tr>    <tr>        <td align="center">VMware® Workstation 16 Pro</td>        <td align="left">16.2.3 build-19376536</td>      </tr>    <tr>        <td align="center">SecureCRT</td>        <td align="left">Version 8.7.2 (x64 build 2214)   -   正式版-2020年5月14日</td>      </tr>    <tr>        <td align="center">开发板</td>        <td align="left">正点原子 i.MX6ULL Linux阿尔法开发板</td>      </tr>    <tr>        <td align="center">uboot</td>        <td align="left">NXP官方提供的uboot，NXP提供的版本为uboot-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga(使用的uboot版本为U-Boot 2016.03)</td>      </tr>    <tr>        <td align="center">linux内核</td>        <td align="left">linux-4.15(NXP官方提供)</td>      </tr>    <tr>        <td align="center">STM32开发板</td>        <td align="left">正点原子战舰V3(STM32F103ZET6)</td>      </tr></table>
              </div>
            </details>

<details class="folding-tag" blue><summary> 点击查看本文参考资料 </summary>
              <div class='content'>
              <ul><li>通用</li></ul><table><tr><td align="center">分类  </td><td align="center">网址</td><td align="center">说明</td></tr><tr><td align="center" rowspan="4">官方网站</td><td align="left"><a href="https://www.arm.com/" target="_blank">https://www.arm.com/</a></td><td align="left">ARM官方网站，在这里我们可以找到Cotex-Mx以及ARMVx的一些文档</td></tr><tr>                                            <td align="left"><a href="https://www.st.com/content/st_com/zh.html" target="_blank">https://www.st.com/content/st_com/zh.html</a></td><td align="left">ST官方网站，在这里我们可以找到STM32的相关文档</td></tr><tr>                                            <td align="left"><a href="https://www.stmcu.com.cn/" target="_blank">https://www.stmcu.com.cn/</a></td><td align="left">意法半导体ST中文官方网站，在这里我们可以找到STM32的相关中文参考文档</td></tr><tr>                                            <td align="left"><a href="http://elm-chan.org/fsw/ff/00index_e.html" target="_blank">http://elm-chan.org/fsw/ff/00index_e.html</a></td><td align="left">FatFs文件系统官网</td></tr><tr><td align="center" rowspan="3">教程书籍</td><td align="left"><a href="STM32开发相关资料/01ARM参考资料/ARM Cortex-M3权威指南(中文).pdf" target="_blank">《ARM Cortex-M3权威指南》</a></td><td alirn="left" rowspan="3">ARM公司专家Joseph Yiu（姚文祥）的力作，中文翻译是NXP的宋岩</td></tr><tr>                                            <td align="left"><a href="STM32开发相关资料/01ARM参考资料/ARM Cortex-M0权威指南(中文).pdf" target="_blank">《ARM Cortex-M0权威指南》</a></td></tr><tr>                                            <td align="left"><a href="" target="_blank">《ARM Cortex-M3与Cortex-M4权威指南》</a></td></tr><tr><td align="center" rowspan="4">开发论坛</td><td align="left"><a href="http://47.111.11.73/forum.php" target="_blank">http://47.111.11.73/forum.php</a></td><td align="left">开源电子网，正点原子的资料下载及问题讨论论坛</td></tr><tr>                                            <td align="left"><a href="https://www.firebbs.cn/forum.php" target="_blank">https://www.firebbs.cn/forum.php</a></td><td align="left">国内Kinetis开发板-野火/秉火（刘火良）主持的论坛，现也做STM32和i.MX RT</td></tr><tr>                                            <td align="left"><a href="https://www.amobbs.com/index.php" target="_blank">https://www.amobbs.com/index.php</a></td><td align="left">阿莫（莫进明）主持的论坛，号称国内最早最火的电子论坛，以交流Atmel AVR系列单片机起家，现已拓展到嵌入式全平台，其STM32系列帖子有70W+。</td></tr><tr>                                            <td align="left"><a href="http://download.100ask.net/index.html" target="_blank">http://download.100ask.net/index.html</a></td><td align="left">韦东山嵌入式资料中心，有些STM32和linux的相关资料也可以来这里找。</td></tr><tr><td align="center" rowspan="3">博客参考</td><td align="left"><a href="http://www.openedv.com/" target="_blank">http://www.openedv.com/</a></td><td align="left">开源网-原子哥个人博客</td></tr><tr>                                            <td align="left"><a href="http://blog.chinaaet.com/jihceng0622" target="_blank">http://blog.chinaaet.com/jihceng0622</a></td><td align="left">博主是原Freescale现NXP的现场应用工程师</td></tr><tr>                                            <td align="left"><a href="https://community.arm.com/arm-community-blogs/b/architectures-and-processors-blog/posts/cortex-m-resources" target="_blank">cortex-m-resources</a></td><td align="left">这其实并不算是一个博客，这是ARM公司专家Joseph Yiu收集整理的所有对开发者有用的官方Cortex-M资料链接（也包含极少数外部资源链接）</td></tr></table><ul><li>STM32</li></ul><table>    <tr><td align="center" rowspan="2">STM32</td><td align="left"><a href="https://doc.embedfire.com/mcu/stm32/f103/hal_general/zh/latest/index.html" target="_blank">STM32 HAL库开发实战指南——基于F103系列开发板</a></td><td align="left">野火STM32开发教程在线文档</td></tr><tr>                                            <td align="left"><a href="https://doc.embedfire.com/mcu/stm32/f103badao/std/zh/latest/index.html" target="_blank">STM32库开发实战指南——基于野火霸道开发板</a></td><td align="left">野火STM32开发教程在线文档</td></tr></table><ul><li>SD卡</li></ul><table>    <tr><td align="left"><a href="https://www.sdcard.org/" target="_blank">SD Association</a></td><td align="left">提供了SD存储卡和SDIO卡系统规范</td></tr></table>
              </div>
            </details>

<details class="folding-tag" blue><summary> 点击查看相关文件下载 </summary>
              <div class='content'>
              <table>    <tr><td align="left"><a href="https://www.st.com/resource/en/datasheet/stm32f103ze.pdf" target="_blank">STM32F103xx英文数据手册</a></td><td align="left">STM32F103xC/D/E系列的英文数据手册</td></tr>    <tr><td align="left"><a href="https://www.stmcu.com.cn/Designresource/detail/localization_document%20/709978" target="_blank">STM32F103xx中文数据手册</a></td><td align="left">STM32F103xC/D/E系列的中文数据手册</td></tr>    <tr><td align="left"><a href="https://www.st.com/resource/en/reference_manual/rm0008-stm32f101xx-stm32f102xx-stm32f103xx-stm32f105xx-and-stm32f107xx-advanced-armbased-32bit-mcus-stmicroelectronics.pdf" target="_blank">STM32F10xxx英文参考手册（RM0008）</a></td><td align="left">STM32F10xxx系列的英文参考手册</td></tr>    <tr><td align="left"><a href="https://www.stmcu.com.cn/Designresource/detail/localization_document%20/710001" target="_blank">STM32F10xxx中文参考手册（RM0008）</a></td><td align="left">STM32F10xxx系列的中文参考手册</td></tr>    <tr><td align="left"><a href="https://developer.arm.com/documentation/100165/0201/?lang=en" target="_blank">Arm Cortex-M3 处理器技术参考手册-英文版</a></td><td align="left">Cortex-M3技术参考手册-英文版</td></tr>    <tr><td align="left"><a href="https://www.st.com/resource/en/programming_manual/pm0056-stm32f10xxx20xxx21xxxl1xxxx-cortexm3-programming-manual-stmicroelectronics.pdf" target="_blank">STM32F10xxx Cortex-M3编程手册-英文版(PM0056)</a></td><td align="left">STM32F10xxx/20xxx/21xxx/L1xxxx系列Cortex-M3编程手册-英文版</td></tr>    <tr><td align="left"><a href="https://www.sdcard.org/downloads/pls/" target="_blank">SD卡相关资料——最新版本</a></td><td align="left">有关SD卡的一些资料可以从这里下载</td></tr>    <tr><td align="left"><a href="https://www.sdcard.org/downloads/pls/archives/" target="_blank">SD卡相关资料——历史版本</a></td><td align="left">有关SD卡的一些历史版本资料可以从这里下载，比如后边看的SD卡2.0协议</td></tr>    <tr><td align="left"><a href="./" target="_blank">SD 2.0 协议标准完整版</a></td><td align="left">这是一篇关于SD卡2.0协议的中文文档，还是比较有参考价值的，可以一看</td></tr></table>
              </div>
            </details> 

<h1 id="一、存储介质"><a href="#一、存储介质" class="headerlink" title="一、存储介质"></a><font size=3>一、存储介质</font></h1><h2 id="1-基本概念"><a href="#1-基本概念" class="headerlink" title="1.基本概念"></a><font size=3>1.基本概念</font></h2><p>所谓的存储介质是指用于存储数据的载体，比如纸墨组合、软盘、CD光盘、DVD光盘、机械硬盘、闪存盘等。按照物理材料的不同，可以将存储介质分为四大类，分别为光学存储介质、半导体存储介质、磁性存储介质和其他存储介质。</p>
<img data-src="https://fanhua-picture.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/01%E5%B5%8C%E5%85%A5%E5%BC%8F%E5%BC%80%E5%8F%91/01HQ%E8%AF%BE%E7%A8%8B%E4%BD%93%E7%B3%BB/LV16-STM32%E5%BC%80%E5%8F%91/LV16-02-%E5%B8%B8%E8%A7%81%E5%AD%98%E5%82%A8%E5%99%A8/img/image-20230408180635157.png" alt="image-20230408180635157" style="zoom:50%;" />

<h2 id="2-光学存储介质"><a href="#2-光学存储介质" class="headerlink" title="2. 光学存储介质"></a><font size=3>2. 光学存储介质</font></h2><p>光学存储简称光存储，主要是由光盘表面的介质来实现或影响数据存储的，光盘上存在很多凹凸不平的微观小坑，激光照射到上面会产生不同的反射，通过技术处理再转化为0、1的数字信号形成了光存储。光盘不反射激光的点代表着那里是一个小坑，主机识别它为一个“1”；光盘反射激光回来的那个点，主机识别它为“0”。所谓的光盘是一个统称，包括CD和DVD等光盘介质，靠配套光驱等主机读取或写入数据。</p>
<p>从光盘是否可刻录的特性来分，一般又可以将光盘分为两类，即只读型光盘，另一类则是可刻录型光盘。刻录光盘的概念原理是这样的：光盘在刻录时，通过激光强度的变化在光盘介质上烧录出不同的凹凸点。</p>
<h2 id="3-磁性存储介质"><a href="#3-磁性存储介质" class="headerlink" title="3. 磁性存储介质"></a><font size=3>3. 磁性存储介质</font></h2><p>磁性存储介质指存储器的存储材料采用磁性材料，该存储器系统一般由磁头、磁性存储介质、电路和伺服机械等部分组成。</p>
<p>机械硬盘HDD就是以磁性存储介质来存储数据的，其典型组成是“马达+磁头+磁盘”的机械结构，以“磁头+马达”的方式在磁盘上进行寻址读取或写入数据。</p>
<h2 id="4-半导体存储介质"><a href="#4-半导体存储介质" class="headerlink" title="4. 半导体存储介质"></a><font size=3>4. 半导体存储介质</font></h2><p>半导体存储介质属于一种特殊的固态存储介质，主要包括易失性半导体介质（DRAM、SRAM）、非易失性半导体介质（FLASH、EEPROM、PROM、EPROM等）和新型介质（包括3D XPonit、MRAM、RRAM、FRAM、PCM等）。</p>
<p>目前，半导体存储介质的主要方向为FLASH、3D XPonit、MRAM、RRAM等，其中FLASH应用比较广泛。</p>
<p>当前闪存生产供应商主要有Samsung（三星）、Micron（美光）、东芝铠侠、WD&amp;Sandisk（西数&amp;闪迪）、长江存储、SK Hynix（现代海力士）等。</p>
<h1 id="二、常见的存储器"><a href="#二、常见的存储器" class="headerlink" title="二、常见的存储器"></a><font size=3>二、常见的存储器</font></h1><h2 id="1-分类"><a href="#1-分类" class="headerlink" title="1. 分类"></a><font size=3>1. 分类</font></h2><p>存储器是计算机结构的重要组成部分。存储器是用来存储程序代码和数据的部件，有了存储器计算机才具有记忆功能。基本的存储器种类见图基本存储器种类。  </p>
<img data-src="https://fanhua-picture.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/01%E5%B5%8C%E5%85%A5%E5%BC%8F%E5%BC%80%E5%8F%91/01HQ%E8%AF%BE%E7%A8%8B%E4%BD%93%E7%B3%BB/LV16-STM32%E5%BC%80%E5%8F%91/LV16-02-%E5%B8%B8%E8%A7%81%E5%AD%98%E5%82%A8%E5%99%A8/img/image-20230504180622434.png" alt="image-20230504180622434" style="zoom: 33%;" />

<p>存储器按其存储介质特性主要分为“易失性存储器”和“非易失性存储器”两大类。其中的“易失&#x2F;非易失”是指存储器断电后，它存储的数据内容是否会丢失的特性。由于一般易失性存储器存取速度快，而非易失性存储器可长期保存数据，它们都在计算机中占据着重要角色。在计算机中易失性存储器最典型的代表是内存，非易失性存储器的代表则是硬盘。  </p>
<h2 id="2-易失性存储器"><a href="#2-易失性存储器" class="headerlink" title="2. 易失性存储器"></a><font size=3>2. 易失性存储器</font></h2><p>RAM，即“Random Access Memory”，被译为随机存储器。所谓“随机存取”，指的是当存储器中的消息被读取或写入时，所需要的时间与这段信息所在的位置无关。这个词的由来是因为早期计算机曾使用磁鼓作为存储器，磁鼓是顺序读写设备，而 RAM 可随读取其内部任意地址的数据，时间都是相同的，因此得名。它是一个与CPU直接交换数据的内部存储器，它可以随时读写，而且速度很快，通常作为操作系统或其他正在运行中的程序的临时数据存储媒介。实际上现在 RAM 已经专门用于指代作为计算机内存的易失性半导体存储器。</p>
<p>根据 RAM 的存储机制，又分为动态随机存储器 DRAM(Dynamic RAM) 以及静态随机存储器SRAM(Static RAM) 两种。SRAM常用来作为高速缓存存储器，既可以在CPU芯片上，也可以在片下。DRAM则常用来作为图形系统的帧缓冲区。  </p>
<h3 id="2-1-DRAM"><a href="#2-1-DRAM" class="headerlink" title="2.1 DRAM"></a><font size=3>2.1 DRAM</font></h3><p>动态随机存储器 DRAM 的存储单元以电容的电荷来表示数据，有电荷代表 1，无电荷代表 0，见下图：</p>
<img data-src="https://fanhua-picture.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/01%E5%B5%8C%E5%85%A5%E5%BC%8F%E5%BC%80%E5%8F%91/01HQ%E8%AF%BE%E7%A8%8B%E4%BD%93%E7%B3%BB/LV16-STM32%E5%BC%80%E5%8F%91/LV16-02-%E5%B8%B8%E8%A7%81%E5%AD%98%E5%82%A8%E5%99%A8/img/image-20230504181036772.png" alt="image-20230504181036772" style="zoom:80%;" />

<p>但时间一长，代表 1 的电容会放电，代表 0 的电容会吸收电荷，因此它需要定期刷新操作，这就是“动态 (Dynamic)”一词所形容的特性。刷新操作会对电容进行检查，若电量大于满电量的 1&#x2F;2，则认为其代表 1，并把电容充满电；若电量小于 1&#x2F;2，则认为其代表 0，并把电容放电，以此来保证数据的正确性 。</p>
<h4 id="2-1-1-SDRAM"><a href="#2-1-1-SDRAM" class="headerlink" title="2.1.1 SDRAM  "></a><font size=3>2.1.1 SDRAM  </font></h4><p>根据 DRAM 的通讯方式，又分为同步和异步两种，这两种方式根据通讯时是否需要使用时钟信号来区分。如下图，是一种利用时钟进行同步的通讯时序，它在时钟的上升沿表示有效数据。  </p>
<img data-src="https://fanhua-picture.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/01%E5%B5%8C%E5%85%A5%E5%BC%8F%E5%BC%80%E5%8F%91/01HQ%E8%AF%BE%E7%A8%8B%E4%BD%93%E7%B3%BB/LV16-STM32%E5%BC%80%E5%8F%91/LV16-02-%E5%B8%B8%E8%A7%81%E5%AD%98%E5%82%A8%E5%99%A8/img/image-20230504181227070.png" alt="image-20230504181227070" style="zoom:50%;" />

<p>由于使用时钟同步的通讯速度更快，所以同步 DRAM 使用更为广泛，常见的DRAM都采用同步方式 ， 被称为SDRAM(Synchronous DRAM)。  </p>
<h4 id="2-1-2-DDR-SDRAM"><a href="#2-1-2-DDR-SDRAM" class="headerlink" title="2.1.2 DDR SDRAM  "></a><font size=3>2.1.2 DDR SDRAM  </font></h4><p>双倍数据速率同步 DRAM（Double Data-Rate Synchronous DRAM），中文名为“双倍数据流SDRAM”。为了进一步提高 SDRAM 的通讯速度，人们设计了 DDR SDRAM 存储器 (Double Data RateSDRAM)。它的存储特性与 SDRAM 没有区别，但 SDRAM 只在上升沿表示有效数据，在 1 个时钟周期内，只能表示 1 个有数据；而 DDRSDRAM 在时钟的上升沿及下降沿各表示一个数据，也就是说在 1 个时钟周期内可以表示 2 位数据，在时钟频率同样的情况下，提高了一倍的速度。</p>
<p>至于 DDRII 和 DDRIII，它们的通讯方式并没有区别，主要是通讯同步时钟的频率提高了。当前个人计算机常用的内存条是 DDRIII SDRAM 存储器，在一个内存条上包含多个 DDRIII SDRAM 芯片。  </p>
<h4 id="2-1-3-不同种类SDRAM"><a href="#2-1-3-不同种类SDRAM" class="headerlink" title="2.1.3 不同种类SDRAM  "></a><font size=3>2.1.3 不同种类SDRAM  </font></h4><table>
<thead>
<tr>
<th>种类</th>
<th>特点</th>
</tr>
</thead>
<tbody><tr>
<td>普通SDRAM</td>
<td>在上升沿时同步数据</td>
</tr>
<tr>
<td>DDRII SDRAM</td>
<td>在上升沿及下降沿都同步数据， 时钟极限频率800MHz</td>
</tr>
<tr>
<td>DDRIII SDRAM</td>
<td>在上升沿及下降沿都同步数据， 时钟极限频率1600MHz</td>
</tr>
</tbody></table>
<h3 id="2-2-SRAM"><a href="#2-2-SRAM" class="headerlink" title="2.2 SRAM"></a><font size=3>2.2 SRAM</font></h3><p>静态随机存储器 SRAM 的存储单元以锁存器来存储数据，见下图：</p>
<img data-src="https://fanhua-picture.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/01%E5%B5%8C%E5%85%A5%E5%BC%8F%E5%BC%80%E5%8F%91/01HQ%E8%AF%BE%E7%A8%8B%E4%BD%93%E7%B3%BB/LV16-STM32%E5%BC%80%E5%8F%91/LV16-02-%E5%B8%B8%E8%A7%81%E5%AD%98%E5%82%A8%E5%99%A8/img/image-20230504181858874.png" alt="image-20230504181858874" style="zoom:80%;" />

<p>这种电路结构不需要定时刷新充电，就能保持状态 (当然，如果断电了，数据还是会丢失的)，所以这种存储器被称为“静态 (Static)” RAM。 SRAM 是利用双稳态触发器来保存信息的，只要不掉电，信息是不会丢失的。因此存取速度快，但是体积大，功耗大，成本高，适用于CPU的L1cache 和 L2cache（一级缓存、二级缓存），寄存器等。即使有干扰来扰乱电压，当干扰消除时，电路就会恢复到稳定值。</p>
<p>同样地， SRAM 根据其通讯方式也分为同步 (SSRAM) 和异步 SRAM，相对来说，异步 SRAM 用得比较广泛。下图是一种异步的通讯时序，它不需要时钟，但是对于一些信号的保持时间却有一定的要求。</p>
<img data-src="https://fanhua-picture.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/01%E5%B5%8C%E5%85%A5%E5%BC%8F%E5%BC%80%E5%8F%91/01HQ%E8%AF%BE%E7%A8%8B%E4%BD%93%E7%B3%BB/LV16-STM32%E5%BC%80%E5%8F%91/LV16-02-%E5%B8%B8%E8%A7%81%E5%AD%98%E5%82%A8%E5%99%A8/img/image-20230504181415303.png" alt="image-20230504181415303" style="zoom: 33%;" />

<h3 id="2-3-DRAM-与-SRAM-的应用场合"><a href="#2-3-DRAM-与-SRAM-的应用场合" class="headerlink" title="2.3 DRAM 与 SRAM 的应用场合  "></a><font size=3>2.3 DRAM 与 SRAM 的应用场合  </font></h3><p>对比 DRAM 与 SRAM 的结构，可知 DRAM 的结构简单得多，所以生产相同容量的存储器， DRAM的成本要更低，且集成度更高。而 DRAM 中的电容结构则决定了它的存取速度不如 SRAM  ，它们的特性对比如下：</p>
<table>
<thead>
<tr>
<th>特性</th>
<th>DRAM</th>
<th>SRAM</th>
</tr>
</thead>
<tbody><tr>
<td>存取速度</td>
<td>较慢</td>
<td>较快</td>
</tr>
<tr>
<td>集成度</td>
<td>较高</td>
<td>较低</td>
</tr>
<tr>
<td>生产成本</td>
<td>较低</td>
<td>较高</td>
</tr>
<tr>
<td>是否需要刷新</td>
<td>是</td>
<td>否</td>
</tr>
</tbody></table>
<p>所以在实际应用场合中， SRAM 一般只用于 CPU 内部的高速缓存 (Cache)，而外部扩展的内存一般使用 DRAM。在 STM32 系统的控制器中，只有STM32F429 型号或更高级的芯片才支持扩展SDRAM，其它型号如 STM32F1、 STM32F2 及 STM32F407 等型号只能扩展 SRAM。  </p>
<h2 id="2-非易失性存储器"><a href="#2-非易失性存储器" class="headerlink" title="2. 非易失性存储器"></a><font size=3>2. 非易失性存储器</font></h2><p>非易失性存储器种类非常多，半导体类的有 ROM 和 FLASH，而其它的则包括光盘、软盘及机械硬盘。  </p>
<h3 id="2-1-ROM存储器"><a href="#2-1-ROM存储器" class="headerlink" title="2.1 ROM存储器"></a><font size=3>2.1 ROM存储器</font></h3><p>ROM，即“Read Only Memory”的缩写，意为只能读的存储器。由于技术的发展，后来设计出了可以方便写入数据的 ROM，而这个“Read Only Memory”的名称被沿用下来了，现在一般用于指代非易失性半导体存储器，包括后面介绍的 FLASH 存储器，有些人也把它归到 ROM 类里边。 它一般是装入整机前事先写好的，整机工作过程中只能读出，而不像随机存储器那样能快速地、方便地加以改写。ROM所存数据稳定，断电后所存数据也不会改变。计算机中的ROM主要是用来存储一些系统信息，或者启动程序BIOS程序，这些都是非常重要的，只可以读一般不能修改，断电也不会消失。 </p>
<p>ROM存储器又可以分为以下几类：</p>
<table>
<thead>
<tr>
<th>种类</th>
<th>特性</th>
</tr>
</thead>
<tbody><tr>
<td>MASK ROM</td>
<td>出厂时固化， 不可修改</td>
</tr>
<tr>
<td>OTPROM</td>
<td>用户可写入一次， 之后不可修改</td>
</tr>
<tr>
<td>EPROM</td>
<td>可重复擦写， 需要使用专用紫外线照射设备擦除</td>
</tr>
<tr>
<td>EEPROM</td>
<td>可重复擦写， 电擦除， 使用方便</td>
</tr>
</tbody></table>
<h4 id="2-1-1-MASK-ROM"><a href="#2-1-1-MASK-ROM" class="headerlink" title="2.1.1 MASK ROM  "></a><font size=3>2.1.1 MASK ROM  </font></h4><p>MASK(掩膜) ROM 就是正宗的“Read Only Memory”，存储在它内部的数据是在出厂时使用特殊工艺固化的，生产后就不可修改，其主要优势是大批量生产时成本低。当前在生产量大，数据不需要修改的场合，还有应用。  </p>
<h4 id="2-1-2-OTPROM"><a href="#2-1-2-OTPROM" class="headerlink" title="2.1.2 OTPROM  "></a><font size=3>2.1.2 OTPROM  </font></h4><p>OTPROM(One Time Programable ROM) 是一次可编程存储器。这种存储器出厂时内部并没有资料，用户可以使用专用的编程器将自己的资料写入，但只能写入一次，被写入过后，它的内容也不可再修改。在 NXP 公司生产的控制器芯片中常使用 OTPROM 来存储密钥；在 STM32F429 芯片中也具有一部分 OTPROM 空间。  </p>
<h4 id="2-1-3-EPROM"><a href="#2-1-3-EPROM" class="headerlink" title="2.1.3 EPROM  "></a><font size=3>2.1.3 EPROM  </font></h4><p>EPROM(Erasable Programmable ROM) 是可重复擦写的存储器，它解决了 PROM 芯片只能写入一次的问题。这种存储器使用紫外线照射芯片内部擦除数据，擦除和写入都要专用的设备。现在这种存储器基本淘汰，被 EEPROM 取代。  </p>
<h4 id="2-1-4-EEPROM"><a href="#2-1-4-EEPROM" class="headerlink" title="2.1.4 EEPROM  "></a><font size=3>2.1.4 EEPROM  </font></h4><p>EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 是电可擦除存储器。 EEPROM 可以重复擦写，它的擦除和写入都是直接使用电路控制，不需要再使用外部设备来擦写。而且可以按字节为单位修改数据，无需整个芯片擦除。现在主要使用的 ROM 芯片都是 EEPROM。  </p>
<h3 id="2-2-FLASH存储器"><a href="#2-2-FLASH存储器" class="headerlink" title="2.2 FLASH存储器"></a><font size=3>2.2 FLASH存储器</font></h3><p>FLASH 存储器又称为闪存，它也是可重复擦写的储器，部分书籍会把 FLASH 存储器称为 FLASH ROM，但它的容量一般比 EEPROM 大得多，且在擦除时，一般以多个字节为单位。如有的 FLASH存储器以 4096 个字节为扇区，最小的擦除单位为一个扇区。根据存储单元电路的不同， FLASH存储器又分为 NOR FLASH 和 NAND FLASH.</p>
<h4 id="2-2-1-NOR-FLASH"><a href="#2-2-1-NOR-FLASH" class="headerlink" title="2.2.1 NOR FLASH"></a><font size=3>2.2.1 NOR FLASH</font></h4><ul>
<li>NOR FLASH ：NOR FLASH的读取和我们常见的SDRAM的读取是一样，用户可以直接运行装载在NOR FLASH里面的代码，这样可以减少SRAM的容量从而节约了成本。NOR FLASH有自己的地址线和数据线，可以采用类似于memory的随机访问方式，在NOR Flash上可以直接运行程序，所以NOR FLASH可以直接用来做boot，采用NOR FLASH启动的时候会把地址映射到0x00上。写入数据时可以按字节写入。比如说STM32的内部FLASH就是NOR FLASH，还有我们后边会学习的W25Q128等。</li>
</ul>
<h4 id="2-2-2-NAND-FLASH"><a href="#2-2-2-NAND-FLASH" class="headerlink" title="2.2.2 NAND FLASH"></a><font size=3>2.2.2 NAND FLASH</font></h4><ul>
<li>NAND FLASH：NAND FLASH没有采取内存的随机读取技术，它的读取是以一次读取一块的形式来进行的，通常是一次读取512个字节，采用这种技术的Flash比较廉价。用户不能直接运行NAND Flash上的代码，因此好多使用NAND Flash的开发板除了使用NAND Flah以外，还作上了一块小的NOR FLASH来运行启动代码。写入数据时必须以块或者扇区为单位进行读写。</li>
</ul>
<h4 id="2-2-3-特性对比"><a href="#2-2-3-特性对比" class="headerlink" title="2.2.3 特性对比"></a><font size=3>2.2.3 特性对比</font></h4><p align="center">
     NOR_FLASH 与 NAND_FLASH 特性对比
</p>

<table>
<thead>
<tr>
<th>特性</th>
<th>NOR FLASH</th>
<th>NAND FLASH</th>
</tr>
</thead>
<tbody><tr>
<td>同容量存储器成本</td>
<td>较贵</td>
<td>较便宜</td>
</tr>
<tr>
<td>集成度</td>
<td>较低</td>
<td>较高</td>
</tr>
<tr>
<td>介质类型</td>
<td>随机存储</td>
<td>连续存储</td>
</tr>
<tr>
<td>地址线和数据线</td>
<td>独立分开</td>
<td>共用</td>
</tr>
<tr>
<td>擦除单元</td>
<td>以“扇区&#x2F;块” 擦除</td>
<td>以“扇区&#x2F;块” 擦除</td>
</tr>
<tr>
<td>读写单元</td>
<td>可以基于字节读写</td>
<td>必须以“块” 为单位读写</td>
</tr>
<tr>
<td>读取速度</td>
<td>较高</td>
<td>较低</td>
</tr>
<tr>
<td>写入速度</td>
<td>较低</td>
<td>较高</td>
</tr>
<tr>
<td>坏块</td>
<td>较少</td>
<td>较多</td>
</tr>
<tr>
<td>是否支持XIP</td>
<td>支持</td>
<td>不支持</td>
</tr>
</tbody></table>
<p>NOR 与 NAND 的共性是在数据写入前都需要有擦除操作，而擦除操作一般是以“扇区&#x2F;块”为单位的。而 NOR 与 NAND 特性的差别，主要是由于其内部“地址&#x2F;数据线”是否分开导致的。</p>
<p>由于 NOR 的地址线和数据线分开，它可以按“字节”读写数据，符合 CPU 的指令译码执行要求，所以假如 NOR 上存储了代码指令， CPU 给 NOR 一个地址， NOR 就能向 CPU 返回一个数据让CPU 执行，中间不需要额外的处理操作。而由于 NAND 的数据和地址线共用，只能按“块”来读写数据，假如 NAND 上存储了代码指令，CPU 给 NAND 地址后，它无法直接返回该地址的数据，所以不符合指令译码要求。  表 NOR_FLASH  与 NAND_FLASH 特性对比 中的最后一项“是否支持 XIP”描述的就是这种立即执行的特性 (eXecute In Place)。  </p>
<p>若代码存储在 NAND 上，可以把它先加载到 RAM 存储器上，再由 CPU 执行。所以在功能上可以认为 NOR 是一种断电后数据不丢失的 RAM，但它的擦除单位与 RAM 有区别，且读写速度比RAM 要慢得多。</p>
<p>另外， FLASH 的擦除次数都是有限的 (现在普遍是 10 万次左右)，当它的使用接近寿命的时候，可能会出现写操作失败。由于 NAND 通常是整块擦写，块内有一位失效整个块就会失效，这被称为坏块，而且由于擦写过程复杂，从整体来说 NOR 块块更少，寿命更长。由于可能存在坏块，所以 FLASH 存储器需要“探测&#x2F;错误更正 (EDC&#x2F;ECC)”算法来确保数据的正确性。</p>
<p>由于两种 FLASH 存储器特性的差异， NOR FLASH 一般应用在代码存储的场合，如嵌入式控制器内部的程序存储空间。而 NAND FLASH 一般应用在大数据量存储的场合，包括 SD 卡、 U 盘以及固态硬盘（SSD）等，都是 NAND FLASH 类型的。</p>
<h1 id="三、-eMMC"><a href="#三、-eMMC" class="headerlink" title="三、 eMMC?"></a><font size=3>三、 eMMC?</font></h1><p>常见的还有一种叫eMMC，全称为embeded MultiMedia Card，是一种嵌入式非易失性存储器系统，由Nand flash和Nand flash控制器组成，以BGA方式封装在一款chip上。简单说就是NAND闪存+闪存控制芯片+标准接口封装。</p>
<p>eMMC特点就是功耗低，容量小，随机读写性能差．体积超小、低复杂度、高度集成、低布线难度。eMMC基于闪存（NAND FLASH），其作用类似于硬盘。它广泛应用于平板电脑、手机的机身内存。</p>
<h1 id="四、单片机中的FLASH和SRAM"><a href="#四、单片机中的FLASH和SRAM" class="headerlink" title="四、单片机中的FLASH和SRAM"></a><font size=3>四、单片机中的FLASH和SRAM</font></h1><p>我们在进行STM32芯片选型的时候，会看到这样的参数：</p>
<img data-src="https://fanhua-picture.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/01%E5%B5%8C%E5%85%A5%E5%BC%8F%E5%BC%80%E5%8F%91/01HQ%E8%AF%BE%E7%A8%8B%E4%BD%93%E7%B3%BB/LV16-STM32%E5%BC%80%E5%8F%91/LV16-02-%E5%B8%B8%E8%A7%81%E5%AD%98%E5%82%A8%E5%99%A8/img/image-20230504212342232.png" alt="image-20230504212342232" style="zoom:50%;" />

<p>比如这里，我们使用的STM32F103ZE系列芯片，有512KB的Flash和64KB的SRAM，这是什么意思呢？</p>
<p>在STM32中 SRAM 及 FLASH 是作为内存和程序存储空间的。我们平时使用电脑，会考虑内存大小，有4GB、8GB、16GB等，也会看到硬盘的大小，512GB、1TB等。在单片机中，SRAM就类似于内存条，整个程序中，所用到的需要被改写的量，都存储在RAM中，“被改变的量”包括全局变量、局部变量、堆栈段。Flash用来存储程序，存放指令代码和一些固定数值，程序运行后不可改动的那些东西。</p>

    </div>

    
    
    

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            ----------本文结束
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            感谢您的阅读----------
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    </div>





  
  <div class="my_post_copyright"> 
    <p><span>文章标题:</span><a href="/post/c30a7dbc.html">LV16-02-常见存储器</a></p>
    <p><span>文章作者:</span><a href="/" title="欢迎访问 《苏木》 的学习笔记">苏木</a></p>
    <p><span>发布时间:</span>2023年06月04日 - 22:06</p>
    <p><span>最后更新:</span>2025年06月14日 - 00:25</p>
    <p><span>原始链接:</span><a href="/post/c30a7dbc.html" title="LV16-02-常见存储器">https://sumumm.github.io/post/c30a7dbc.html</a></p>
    <p><span>许可协议:</span><i class="fab fa-creative-commons"></i> <a rel="license" href= "https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/" target="_blank" title="Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0)">署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0 国际</a> 转载请保留原文链接及作者。</p>  
  </div>
  


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              <a href="/tags/LV16-STM32%E5%BC%80%E5%8F%91/" rel="tag"><i class="fa fa-tag"></i> LV16-STM32开发</a>
          </div>

        

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                  <i class="fa fa-angle-left"></i> LV16-03-STM32基础知识
                </a>
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    &copy; 2017 – 
    <span itemprop="copyrightYear">2025</span>
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    </span>
    <span class="author" itemprop="copyrightHolder">苏木</span>
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